連鎖遺傳分析和染色體作圖培訓(xùn)課件

1、連鎖遺傳分析和染色體作圖連鎖遺傳分析和染色體作圖二、性別由性染色體差異決定1、XY型雄性是兩個異型性染色體如：人類、類哺乳動物2、ZW型雌體具有兩個異型性染色體如：鳥類、蝴蝶3、XO型雄體只有X染色體，沒有Y染色體如：蝗蟲三、其他類型的性決定1、單倍型蜜蜂雄性為單倍體(n),由未受精卵發(fā)育而來, 無父親雌性為二倍體(2n),由受精卵發(fā)育而來連鎖遺傳分析和染色體作圖2二、性別由性染色體差異決定蜜蜂連鎖遺傳分析和染色體作圖22、環(huán)境決定1）海螠的性決定雌體大，雄體小，生活在雌體的子宮中幼蟲階段自由游泳雌體幼蟲附在成熟的雌體上雄體2）珊瑚礁魚意念改變性別？珊瑚島魚 在3040條左右的群體中,只有一條

2、為雄性,當(dāng)雄性死后,由一條強(qiáng)壯的雌性轉(zhuǎn)變?yōu)樾坌赃B鎖遺傳分析和染色體作圖32、環(huán)境決定1）海螠的性決定雌體大，雄體小，生活在3、基因決定性別玉米雌雄同株 雌花序由Ba基因控制; 雄花序由Ts基因控制;Ba_Ts_雌雄同株Ba_tsts雌株，雄花序結(jié)籽babaTs_雌花序不育babatsts雄花序結(jié)籽連鎖遺傳分析和染色體作圖43、基因決定性別玉米雌雄同株連鎖遺傳分析和染色體作圖44、人類的基因決定 睪丸決定因子（TDF-testis determining factor） SRY(sex-determining region)SRYTDF臨床上的性別異常：女（XY）： Y染色體上缺失了一段男（XX

3、）： X染色體上多了一段小鼠SRY實驗：SRYXX胚胎性反轉(zhuǎn)成雄性現(xiàn)己發(fā)現(xiàn)人的SRY編碼一種調(diào)控蛋白，作用于常染色體，決定人類的性別連鎖遺傳分析和染色體作圖54、人類的基因決定SRYTDF臨床上的性別異常：連鎖遺傳分析 四、劑量補(bǔ)償效應(yīng) 1、Barr 小體1949在神經(jīng)細(xì)胞間期核中發(fā)現(xiàn)2、劑量補(bǔ)償X染色體數(shù)量在雌、雄性個體不同，但攜帶基因的表現(xiàn)沒有差別3、Lyon假說（Lyon hypothesis)M.F.Lyon提出連鎖遺傳分析和染色體作圖6 四、劑量補(bǔ)償效應(yīng)連鎖遺傳分析和染色體作圖6Lyon假說1、正常雌性哺乳類動物的體細(xì)胞中，兩條X染色體中只有一條在遺傳上有活性，其結(jié)果使連鎖的基因得到

4、劑量補(bǔ)償，保證雌性(XX)與雄性(XY)具有相同的有效基因產(chǎn)物2、失活是隨機(jī)的 失活發(fā)生在胚胎發(fā)育的早期，例如人類，在胚胎發(fā)育第16天時(合子細(xì)胞增殖到5-6千個細(xì)胞時發(fā)生失活。3、雜合體雌性 在伴性基因 的作用上是嵌合體(mosaic) ，某些細(xì)胞中來自父方的伴性基因表達(dá)，某些細(xì)胞中來自母方的伴性基因表達(dá)，這兩類細(xì)胞隨機(jī)地相嵌存在五、X染色體隨機(jī)失活的分子機(jī)制1）轉(zhuǎn)錄失活2）存在逃避失活基因3）X染色體上存在特異性失活中心（XIC）連鎖遺傳分析和染色體作圖7Lyon假說五、X染色體隨機(jī)失活的分子機(jī)制連鎖遺傳分析和染色六、內(nèi)外環(huán)境對性分化的影響性分化（sex differentiation）:

5、 受精卵在性決定的基礎(chǔ)上，進(jìn)行雄性或雌性性狀分化和發(fā)育的過程1、外環(huán)境的影響工蜂蜜蜂：受精卵幼蟲 蜂皇大麻：夏種雌、雄1：1，秋種雌轉(zhuǎn)雄2、內(nèi)環(huán)境的影響性激素對人性別的影響、自由馬丁牛、雞的性反轉(zhuǎn)小結(jié)：在雌、雄異體的生物中，受精卵都有朝著向兩性發(fā)育的可能，一般情況下，它們的性染色體組成就決定了性別發(fā)育的方向連鎖遺傳分析和染色體作圖8六、內(nèi)外環(huán)境對性分化的影響連鎖遺傳分析和染色體作圖8第二節(jié)人類性別的畸形一、性染色體與性別畸形Klinefelter綜合癥(先天性睪丸發(fā)育不全) 外貌男性,睪丸萎縮,具有乳房,不育, 低智商 身高183 cm 占1/260; 染色體組成: 47, XXY 在男性不育

6、中占1/100連鎖遺傳分析和染色體作圖9第二節(jié)人類性別的畸形Klinefelter綜合癥Klinefelter綜合癥(先天性睪丸發(fā)育不全) 連鎖遺傳分析和染色體作圖10Klinefelter綜合癥(先天性睪丸發(fā)育不全) Turner綜合癥（性腺發(fā)育不全）:4 外貌女性，個矮(（1.3m左右）,第二性征發(fā)育不良，原發(fā)性閉經(jīng)，肘外翻，盾狀胸，35%有心血管病，智力低下或正常, 染色體組成：45, X0連鎖遺傳分析和染色體作圖11Turner綜合癥（性腺發(fā)育不全）:4 連鎖遺傳分析和染XYY或多個Y個體 占男性的1/2501/500，個高（1.80 m以上) , 外貌男性,病癥類似 47,XYY,智

7、力一般較低,性格粗暴,易沖動,生殖器官發(fā)育不良,多數(shù)不育 ,有人認(rèn)為患者有反社會行為連鎖遺傳分析和染色體作圖12XYY或多個Y個體連鎖遺傳分析和染色體作圖12多X女性 表現(xiàn)為女性,眼距寬,外生殖器及第二性征多正常,有的月經(jīng)失調(diào),多不育，也有可育；智力發(fā)育遲緩，具有精神分裂癥的趨向多X男性（如48，XXXY；49，XXXXY）貌常男性，智力發(fā)育低下，眼距寬，常斜視，也有個別女性，先天性心臟病，生殖器官發(fā)育不良真兩性畸形46，XX/47，XXY；46，XY/45，XO；46，XX/46，XY連鎖遺傳分析和染色體作圖13多X女性連鎖遺傳分析和染色體作圖13二、性染色體結(jié)構(gòu)的改變性染色體的結(jié)構(gòu)改變會造

8、成性別的變化及智力低下Xg27.3(長臂二區(qū)7帶3亞帶）的突變是造成伴隨性別畸形的智力低下的重要原因脆性X綜合癥（frax -fragile X syndrome）動態(tài)突變（dynamic mutation）:因DNA上核苷酸串聯(lián)重復(fù)拷貝數(shù)在世代傳遞過程中不斷改變所引起的突變?nèi)?、基因與性別畸形1、男性陰陽人（男假兩性畸形）46，XY2、女性陰陽人（女假兩性畸形）46，XX連鎖遺傳分析和染色體作圖14二、性染色體結(jié)構(gòu)的改變連鎖遺傳分析和染色體作圖14男性陰陽人 具有正常男性的染色體組成（46，XY).外觀多呈女性，不育病因 雄性激素受體基因突變四、性畸形的原因連鎖遺傳分析和染色體作圖15男性陰陽

9、人四、性畸形的原因連鎖遺傳分析和染色體作圖15五、性別檢測1、染色體2、染色質(zhì)3、分子雜交（molecular hybridization ） 用Y染色體上特異性序列作為探針（probe） 4、PCR法擴(kuò)增SRY的前導(dǎo)序列連鎖遺傳分析和染色體作圖16五、性別檢測連鎖遺傳分析和染色體作圖16第三節(jié)伴性遺傳一、性連鎖遺傳的特征1、與性別有關(guān)2、孟德爾式遺傳3、正、反交結(jié)果不同人類已知有150多種性連鎖遺傳性狀1）血友病連鎖遺傳分析和染色體作圖17第三節(jié)伴性遺傳連鎖遺傳分析和染色體作圖12）色盲：紅綠色盲、全色盲LWS紅視椎蛋白X染色體530視紫色素MWS綠視椎蛋白X染色體495SWS藍(lán)視椎蛋白7號

10、染色體420LWS與MWS基因編碼的蛋白有90%氨基酸序列相同，同源性強(qiáng)它們與SWS編碼的蛋白只有40%氨基酸序列相同3）Xg血型紅細(xì)胞表面抗原 Xg: 不能形成Xg抗原a- Xg 形成Xg抗原 a+ Xg Xg XgY a+的女兒？ a連鎖遺傳分析和染色體作圖182）色盲：紅綠色盲、全色盲a連鎖遺傳分析和染色體作圖18限（性）雄遺傳（sex-conditioned inheritance, holandric inheritance）從性遺傳：常染色體上的基因，表現(xiàn)受個體性別影響人類的禿頂 男性顯性，女性隱性羊角 雄性顯性，雌性隱性連鎖遺傳分析和染色體作圖19限（性）雄遺傳（sex-cond

11、itioned inheri4）HD舞蹈癥小腦共濟(jì)失調(diào)4號染色體顯性基因同一個基因在父、母傳給途徑不同，子女患病輕重不同？基因組印跡（genomic impriting） 來自雙親的基因在功能上存在差異，同一基因的改變，由不同的性別親體傳給子女時，可引起不同的表現(xiàn)5）DM強(qiáng)直性肌營養(yǎng)不良顯性基因從父親傳來發(fā)病早，從母親傳來發(fā)病晚？原因是女性在配子發(fā)生過程中，發(fā)生甲基化，從而降低致病基因的表達(dá)率連鎖遺傳分析和染色體作圖204）HD舞蹈癥小腦共濟(jì)失調(diào)4號染色體顯性基因連鎖遺傳分第四節(jié)染色體和連鎖群 1906年英國學(xué)者Bateson和Pannett用香碗豆花做的雜交試驗 P0.01 ? 連鎖遺傳分析

12、和染色體作圖21第四節(jié)染色體和連鎖群 連鎖遺傳分析和染色體作圖21 Genetic basis of the results of Bateson and Punnetts experiment.連鎖遺傳分析和染色體作圖22 Genetic basis of the results A testcross for linkage between genes in sweet peas.連鎖遺傳分析和染色體作圖23A testcross for linkage betweeCrossing over as the basis of recombination between genes.連鎖遺傳

13、分析和染色體作圖24Crossing over as the basis of 連鎖遺傳分析和染色體作圖培訓(xùn)課件一、完全連鎖（complete linkage）雄果蠅、雌蠶二、不完全連鎖（incomplete linkage）An experiment involving two linked genes, vg (vestigial wings) and b (black body), in Drosophila.連鎖遺傳分析和染色體作圖26一、完全連鎖（complete linkage）An expBridges and Olbrychts three-point cross with t

14、he X-linked genes sc (scute bristles), ec (echinus eyes), and cv (crossveinless wings) in Drosophila.連鎖遺傳分析和染色體作圖27Bridges and Olbrychts three-pCalculation of genetic map distances from Bridges and Olbrychts data.三、交換（crossing over）單交換(single crossingover)、雙交換（double crossingover）、交換率 (crossing freq

15、uency) 、重組率(recombinant frequency)、 圖距(map distance) 連鎖遺傳分析和染色體作圖28Calculation of genetic map dis四、連鎖群(linkage group)三點測驗（three point testcross）干涉(interference)1-并發(fā)率并發(fā)率(coincidence) 并發(fā)率1, 無干涉并發(fā)率0, 100%干涉，無雙交換基因在染色體上的距離愈短，干涉愈大 遺傳學(xué)圖（genetic map）：每個連鎖群的基因畫成一個連鎖圖連鎖遺傳分析和染色體作圖29四、連鎖群(linkage group)連鎖遺傳分析和

16、染色體五、重組值與交換值Bridges and Olbrychts map of seven X-linked genes in Drosophila. 連鎖遺傳分析和染色體作圖30五、重組值與交換值Bridges and OlbrychtA discrepancy between map distance and percent recombination.連鎖遺傳分析和染色體作圖31A discrepancy between map distConsequences of double crossing over between two loci.連鎖遺傳分析和染色體作圖32Consequ

17、ences of double crossinRelationship between frequency of recombination and genetic map distance.連鎖遺傳分析和染色體作圖33Relationship between frequencyLeft end of the polytene X chromosome of Drosophila and the corresponding portion of the genetic map showing the genes for yellow body (y), white eyes (w), echi

18、nus eyes (ec), cut wings (ct), and singed bristles (sn).第五節(jié)真菌類的遺傳分析連鎖遺傳分析和染色體作圖34Left end of the polytene X chr key words： 伴性遺傳（sex-linked inheritance）、從性遺傳（sex-condition inheritance）、限雄遺傳（holandric inheritance）、基因組印跡（genomic imprinting）、 Lyon 假說、 動態(tài)突變（dynamic mutation）、性分化（sex differentiation）、 脆性X

19、綜合癥（fragile X syndrome ）、睪丸決定因子（testis-determining factor ）、完全連鎖（complete linkage）、不完全連鎖（incomplete linkage）、干涉(interference)、圖距(map distance)、并發(fā)率(coincidence)、單交換(single crossingover)、雙交換（double crossingover）、交換率 (crossing frequency) 、重組率(recombinant frequency)小 結(jié)、連鎖遺傳分析和染色體作圖35 key words：小 結(jié)、連鎖遺傳分

20、析和1、性別決定：1）染色體的性決定：XY型、ZW型、XO型2）其他：單倍型、環(huán)境決定、基因決定2、環(huán)境對性分化的影響：1）外環(huán)境：營養(yǎng)、溫度、光照等2）內(nèi)環(huán)境：激素3、性別檢測：染色體法、染色質(zhì)法、分子雜交法、PCR法4、伴性遺傳：1）伴性遺傳的特點：與性別有關(guān)，孟式遺傳， 正反交結(jié)果不同 2）人類幾種伴性遺傳的性狀：血友病、色盲、 Xg血型、禿頂、HD舞蹈癥、DM肌營養(yǎng)不良等5、X染色體失活：發(fā)生在胚胎發(fā)育的早期連鎖遺傳分析和染色體作圖361、性別決定：連鎖遺傳分析和染色體作圖365、人類性別畸形：1）性染色體數(shù)目改變： （1）先天性睪丸發(fā)育不全（Klinefelter syndrome）：47，XXY （2）性腺發(fā)育不全（Turner syndrome）：45，XO （3）多X與多Y個體 （4）真兩性畸形：46，XX/47， XXY、46，XY/XO、46，XX/46，XY等 連鎖遺傳分析